The purpose of this study was to evaluate the level of nitrate contamination in the water in Cherry Valley. It examines the theory that human effluent is the source of the nitrate and evaluates the role of politics in the nitrate issue.

Thesis (M. Tech.(Chemistry)--Vaal University of Technology)), 2010 / Mining industry produces metals which are economical and serve as high valuable commodities in South Africa. This country is regarded as the world leading producer of precious metals such as platinum group metals (PGMs). Silver (Ag), which is also a precious metal, contribute to the country’s economy wealth due to its significance during industrial applications. Base metals such as copper (Cu) and nickel (Ni), though they are low valued, play a significant role in the republics economic wealth. Mining wastewater contains some of these metals, which end up polluting the environment. A possibility to recover this was investigated using NF membranes. Mine effluent was simulated by using relevant reagents. Characterization of NF90, NF- and NF270 membranes, was done by using scanning electron microscopy (SEM), clean water permeability, single charged salts of NaCl and MgCl2 and binary mixture of NaCl/MgCl2 studies. All the rejection experiments were conducted at pH 2.0 with varying pressure and concentrations. Flux measurements indicated that water permeability through the membranes trend, NF270 > NF90 > NF-. The experiments were performed at pressures of 5 bar, 10 bar, 15 bar and 20 bar. For NF90 membrane, a rejection of Na+ monovalent ion in 20 ppm solution was less than of Mg2+ (divalent) ion. Percentage rejections of 90% (Na+) and 98% (Mg2+) were achieved. NF- had rejection of 83% and 90% for Na+ and Mg2+, respectively. In the case of NF270, the membrane had rejection of 92% (Na+) and 94% (Mg2+), respectively. At 100 ppm, all three membranes showed a decreasing trend in rejection while increasing pressure. For binary-solution mixture, Mg2+ ion still had the highest rejection compared to Na+ ion with about 94% and 85% on NF90 than on NF270 and NF-. The high rejection of divalent ion as compared to monovalent ion for charged solutes was due to solute size and electrostatic interaction between the membrane surface layer and the solute. In the case of transition metal rejection studies, Pd2+ ion had an average of 90%, with Ni2+ ion ≈ 95% and Cu2+ ion ≈ 98% as single salts on NF90 compared to NF270 and NF-. However, as for binary and trinary solution mixture, the competition amongst ions was high, where Pd2+ ion rejection was ≈ 99,0%, while Ni2+ and Cu2+ ions was > 90% on NF90 and NF-. Therefore it was excluded from the tests. For the monovalent metal ions (Ag+ and Cu+), the rejection was > 90% in almost all concentrations mixtures. During membrane fouling evaluation, AgCl salt fouled the most, compared to other metal ions, forming a concentration polarization accumulation on the membrane surface for both 20 and 100 ppm solutions. This situation leads to cake layer formation which causes a flux decline, reduces membrane life time and lowers the rejection performance of NF membranes. The aim of this study was to evaluate the performance of three commercial polymeric membranes (NF90, NF270 and NF-) during rejection of the metal

Objetivo. Examinar a pertinência de utilização de abordagem multicritério como ferramenta de planejamento em reúso de água. Metodologia. As etapas são: (1) levantamento bibliográfico; (2) caracterização do Distrito Federal (área de estudo); (3) definir as áreas passíveis de serem irrigadas com água de reúso por sobreposição de mapas temáticos; (4) trabalho com decisores; (5) utilização do Método ELECTRE III; (6) apresentar e discutir resultados; (7) avaliar o trabalho desenvolvido. Resultados: (1) Os esgotos sanitários tratados de todas as estações de tratamento de esgotos (ETEs) não apresentaram qualidade satisfatória para irrigação irrestrita. Sugere-se seu uso na irrigação das grandes culturas do Distrito Federal (DF): milho, soja, café e trigo; (2) identificaram-se seis alternativas relacionadas às ETEs para se realizar reúso no Distrito Federal: Brazlândia, Samambaia/Melchior, Gama, Sul, Planaltina e São Sebastião; (3) as seis alternativas têm capacidade para irrigar todos os canteiros ornamentais, como também 4.268 ha de áreas agrícolas - correspondentes a 38% das áreas irrigadas das grandes culturas do DF; (4) Após a aplicação do Método ELECTRE III, as alternativas mais vantajosas relacionaram-se às ETEs Sul e Samambaia/Melchior. Conclusões: (1) a implementação do reúso de água no DF deve ser considerada no gerenciamento dos recursos hídricos; (2) a abordagem multicritério mostrou-se ferramenta apropriada ao planejamento em reúso de água; (3) o Método ELECTRE III adequou-se ao problema e foi sensível às preferências dos decisores. / Objective. To examine the relevance of adopting the multi-criterion approach as a planning tool when water is reused. Methods. It consisted of the following stages: (1) a bibliographical survey; (2) description of the Federal District (area under study); (3) determining the areas liable to irrigation with reused water by overlaying thematic maps: (4) working with decision makers; (5) applying the ELECTRE III Method; (6) presenting and discussing results; (7) assessing the work undertaken. Results: (1)The quality of the sewage treated in all the wastewater treatment plants (WTPs) was found to be unsuitable for unrestricted irrigation. It was suggested that it be reused in irrigating the Federal District´s major crops: maize, soy bean, coffee and wheat; (2) six alternatives, with regard to wastewater treatment plants, were identified for undertaking water reuse in the Federal District: Brazlândia, Samambaia/Melchior, Gama, Sul, Planaltina and São Sebastião; (3) the six alternatives are capable of irrigating all public flower beds, as well as 4,268 hectares of farmland - representing 38% of the Federal District´s irrigated lands under major crop cultivation; (4) after applying the ELECTRE III Method, the most advantageous alternatives were those related to Sul and Samambaia/Melchior wastewater treatment plants. Conclusions: (1) water reuse should be considered in water resources management in the Federal District; (2) the multi-criterion approach proved to be a suitable tool when planning water reuse; (3) the ELECTRE III Method was a suitable solution to the problem and met the requirements of the decision makers.

Atualmente, os maiores desafios para a humanidade são a iminente escassez de água, o aumento da produção de alimentos e a busca de fontes alternativas de energia. O uso de efluentes de esgoto tratado (EET) para irrigação agrícola pode, além de fornecer água, nutrientes e matéria orgânica para produção agrícola, minimizar o impacto ambiental causado pela sua disposição nos corpos dágua e aumentar a disponibilidade de água para outros fins. Pode ainda, aumentar a produção agrícola em uma mesma área, conservando as áreas florestadas, reduzir as despesas do agricultor com fertilizantes nitrogenados, e atuar na redução dos gases de efeito estufa na atmosfera, pela maior produção de biomassa e pelo acúmulo de carbono no solo através da rizodeposição e deposição de resíduos vegetais. Apesar desses aspectos favoráveis, esta prática interfere no sistema soloplanta- água modificando as entradas e saídas de carbono e nitrogênio de seus diferentes reservatórios Até o presente momento, pouco foi investigado sobre os efeitos da irrigação com esgoto tratado nas emissões de CH4, CO2 e N2O pelo solo. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo principal quantificar as emissões de CO2, CH4 e N2O, por meio do estudo de um Argissolo Vermelho Distrófico Latossólico, cultivado com capim Tifton 85 e irrigado com efluente de esgoto tratado produzido por tratamento biológico do esgoto do Município de Lins, SP. Tem ainda como objetivo avaliar mudanças ocorridas na química do solo em relação as concentrações de sódio, carbono e nitrogênio e a produtividade da capim. As principais conclusões foram que (i) o capim Tifton 85 foi mais produtivo nos tratamentos que receberam irrigação com EET, quando comparados àqueles irrigados com água; (ii) a concentração de Na no solo apresentou um aumento significativo independente do tipo de irrigação utilizada (EET ou água); (iii) a irrigação com EET contribuiu para elevar as concentrações de carbono e nitrogênio no solo; (iv) as emissões de N2O e CO2 dependem predominantemente da umidade do solo, da temperatura e das quantidades de fertilizantes nitrogenado mineral aplicados e menos do tipo de água utilizada na irrigação; (v) o CH4 foi o único que não apresentou relação direta de suas emissões com a sazonalidade climática; (vi) as emissões de CO2, N2O e CH4 pelos solos irrigados com EET não diferem de pastagens não irrigadas ou irrigadas com água, sendo mais influenciadas pelas práticas de manejo. Os resultados indicam que a irrigação de culturas com EET é uma pratica sustentável. / Nowadays, the humanity is faced with great challenges such as the impending water shortage, the increase in food production or the search for alternative energy sources. The use of treated sewage effluent (TSE) as water and/or nutrient source for agricultural irrigation, can preserve existing water resources by minimising environmental impacts caused by its discharge to surface waters and increase water availability for other purposes. Moreover, wastewater use can contribute to increase agricultural production, preserving forested areas; reduce costs for nitrogen fertilization, and can diminish greenhouse gas emissions to the atmosphere due to higher biomass production and carbon accumulation in soil through root and plant residue deposition. Despite these favorable aspects, this practice interferes in the soil-plant-water system by modifying the inputs and outputs of carbon and nitrogen from their different pools. Thus, this study aimed at quantifying CO2, CH4 and N2O emissions from a Typic Haplustox cropped with Tifton 85 and irrigated with treated sewage effluent from the wastewater treatment plant (anaerobic and facultative ponds) at the city of Lins, SP and evaluates moreover changes in soil chemistry related to sodium, carbon and nitrogen concentrations and grass productivity. The study revealed that: (i) Tifton-85 was more productive at in treatments with TSE irrigation, compared to potable water irrigation, (ii) the Na concentration in the soil increased significantly regardless of the type of irrigation used (TSE or potable water), (iii) TSE irrigation increased the carbon and nitrogen concentrations in soil, (iv) N2O and CO2 emissions were predominantly dependent on soil moisture, temperature and the quantities of mineral nitrogen fertilizers applied as from the type of water used for irrigation, (v) only CH4 emissions had no direct relation to climate seasonality, and (vi) CO2, N2O and CH4 emissions of TSE irrigated soils did not differ from not irrigated or water irrigated pastures, being mainly affected by different management practices. The results indicate that crop irrigation with TSE can represent is a sustainable agricultural practice.

A racionalização dos recursos hídricos tem sido uma das metas das indústrias em vários setores. Tais metas exigem inovações tecnológicas tanto para novos processos produtivos quanto para novas técnicas de tratamento e reutilização de água na cadeia de produção. Os custos elevados de água industrial no Brasil, particularmente nas regiões metropolitanas, têm estimulado as indústrias nacionais a avaliar as possibilidades de reúso. O objetivo deste trabalho é a aplicação do tratamento de águas de processo contendo polipropileno utilizando radiação ultravioleta e peróxido de hidrogênio, isto é, o sistema UV/H2O2, visando adequá-las para reúso no próprio processo, reduzindo a necessidade de captação de água pré-tratada e de descarte de efluente. A primeira parte do estudo consistiu na realização de experimentos em um sistema fotoquímico de batelada, empregando quatro diferentes correntes efluentes de processo, para a avaliação da viabilidade técnico-econômica do tratamento fotoquímico, bem como para a obtenção de dados referentes à cinética das reações fotoquímicas. Com base nas informações obtidas, na segunda parte do estudo foram realizados experimentos em um sistema fotoquímico contínuo, a fim de obter dados para o aumento de escala para aplicação industrial do processo de tratamento contínuo. Os resultados experimentais indicaram a viabilidade técnica de aplicação do sistema UV/H2O2 utilizando fonte de luz artificial para todas as correntes de processo estudadas, tendo sido alcançados níveis de remoção de matéria orgânica acima de 90%. No entanto, sob o ponto de vista econômico, apenas as correntes com baixo teor de carbono orgânico total dissolvido (COT), entre 6 e 12 mgC L-1, mostraram-se adequadas ao reúso, após o tratamento. / Rationalization of water use has been one of the goals in many industrial activities, and, in particular, in the petrochemical industry. Such goals demand technological innovations in the productive processes and in techniques for treatment and reuse of water in the production chain. The high costs of industrial water, particularly in some metropolitan regions, have stimulated the industries to evaluate the possibilities of water reuse. The objective of this work is to evaluate the feasibility of the UV/H2O2 photochemical process applied to the treatment of process waste water containing polypropylene, aiming at the reuse of the waste water in the as process water in the industrial complex, thus reducing the need for tap water supply and waste water generation rate. The first part of this study consisted of laboratory-scale experiments in a batch photochemical reactor with four different waste water streams to perform the technical and economical feasibility of the photochemical treatment, as well to obtain data on the degradation rate. Based on the results of the first part, the second part of this study consisted of experiments in a continuous photochemical reactor, aimed at obtaining experimental data for reactor scale-up. Experimental results indicate that the UV/H2O2 photodegradation process is able to remove more than 90% of the organic compounds contained in the waste water. However, only waste waters containing relatively low contaminant levels (between 6 and 12 mgC L-1) can be treated at economically favourable costs.

Objetivo. Examinar a pertinência de utilização de abordagem multicritério como ferramenta de planejamento em reúso de água. Metodologia. As etapas são: (1) levantamento bibliográfico; (2) caracterização do Distrito Federal (área de estudo); (3) definir as áreas passíveis de serem irrigadas com água de reúso por sobreposição de mapas temáticos; (4) trabalho com decisores; (5) utilização do Método ELECTRE III; (6) apresentar e discutir resultados; (7) avaliar o trabalho desenvolvido. Resultados: (1) Os esgotos sanitários tratados de todas as estações de tratamento de esgotos (ETEs) não apresentaram qualidade satisfatória para irrigação irrestrita. Sugere-se seu uso na irrigação das grandes culturas do Distrito Federal (DF): milho, soja, café e trigo; (2) identificaram-se seis alternativas relacionadas às ETEs para se realizar reúso no Distrito Federal: Brazlândia, Samambaia/Melchior, Gama, Sul, Planaltina e São Sebastião; (3) as seis alternativas têm capacidade para irrigar todos os canteiros ornamentais, como também 4.268 ha de áreas agrícolas - correspondentes a 38% das áreas irrigadas das grandes culturas do DF; (4) Após a aplicação do Método ELECTRE III, as alternativas mais vantajosas relacionaram-se às ETEs Sul e Samambaia/Melchior. Conclusões: (1) a implementação do reúso de água no DF deve ser considerada no gerenciamento dos recursos hídricos; (2) a abordagem multicritério mostrou-se ferramenta apropriada ao planejamento em reúso de água; (3) o Método ELECTRE III adequou-se ao problema e foi sensível às preferências dos decisores. / Objective. To examine the relevance of adopting the multi-criterion approach as a planning tool when water is reused. Methods. It consisted of the following stages: (1) a bibliographical survey; (2) description of the Federal District (area under study); (3) determining the areas liable to irrigation with reused water by overlaying thematic maps: (4) working with decision makers; (5) applying the ELECTRE III Method; (6) presenting and discussing results; (7) assessing the work undertaken. Results: (1)The quality of the sewage treated in all the wastewater treatment plants (WTPs) was found to be unsuitable for unrestricted irrigation. It was suggested that it be reused in irrigating the Federal District´s major crops: maize, soy bean, coffee and wheat; (2) six alternatives, with regard to wastewater treatment plants, were identified for undertaking water reuse in the Federal District: Brazlândia, Samambaia/Melchior, Gama, Sul, Planaltina and São Sebastião; (3) the six alternatives are capable of irrigating all public flower beds, as well as 4,268 hectares of farmland - representing 38% of the Federal District´s irrigated lands under major crop cultivation; (4) after applying the ELECTRE III Method, the most advantageous alternatives were those related to Sul and Samambaia/Melchior wastewater treatment plants. Conclusions: (1) water reuse should be considered in water resources management in the Federal District; (2) the multi-criterion approach proved to be a suitable tool when planning water reuse; (3) the ELECTRE III Method was a suitable solution to the problem and met the requirements of the decision makers.

O Aeroporto Internacional Governador André Franco Montoro (GRU), São Paulo, depende inteiramente da água subterrânea para suprir sua demanda. Entretanto, a prática de extração excessiva, que aumenta continuamente para atender à demanda de um número cada vez maior de passageiros e às dificuldades envolvidas com a recarga natural do aqüífero, levou a Empresa Brasileira de Infraestrutura Aeroportuária (Infraero) a procurar outras fontes de abastecimento. Embora a busca de solução para o problema da escassez da água, passe pela opção de recarga gerenciada do aqüífero, a falta da experiência nacional nessa área restringe a tomada da decisão na adoção dessa prática no país. Objetivando contribuir com estudos de viabilidade técnica da recarga gerenciada de aqüíferos em geral e, em particular, do Aeroporto Internacional Governador André Franco Montoro, este trabalho tem o objetivo de verificar, em escala piloto, a capacidade do solo-aqüífero do aeroporto em tratar adequadamente o esgoto gerado localmente. Para atingir esse objetivo, uma área adequada foi selecionada entre as diversas avaliadas, para a construção de uma unidade piloto de recarga de aqüífero. No local selecionado, amostras indeformadas da camada não saturada foram coletadas, caracterizadas e, posteriormente, montadas em colunas experimentais especiais, pelas quais o esgoto foi infiltrado de maneira controlada. Como os resultados desta primeira fase experimental não foram adequadamente atendidos, foi decidido efetuar coletas de amostras indeformadas em uma segunda área do aeroporto, que indicou a existência de uma camada vadosa mais profunda, mas perfil de solo semelhante ao perfil anterior. Os ensaios de colunas foram efetuados com amostras de ambas as áreas, indicando que o solo superficial do aeroporto deverá ser eliminado, ou substituído por uma camada de areia grossa para permitir uma recarga gerenciada que permita a produção de águas com qualidade adequada para os usos preconizados. Os diferentes cenários utilizados nesta pesquisa envolveram a infiltração nas colunas de recarga com esgotos secundários produzidos no aeroporto, após passagem por duas lagoas de retenção, a infiltração do mesmo efluente tratado por um processo físico-químico de coagulação/floculação/sedimentação e pelo mesmo efluente das lagoas de retenção após tratamento por um sistema de membranas de ultrafiltração. Os resultados obtidos são considerados como resultados parciais, uma vez que toda a profundidade do aqüífero não foi utilizada e pelo fato de que, face às restrições acadêmicas vigentes o tempo disponível para a realização da pesquisa foi extremamente restringido. Entretanto, considera-se este trabalho como pioneiro, pelo fato dele se constituir na primeira pesquisa sobre recarga gerenciada no Brasil e, ainda, por fornecer subsídios teóricos e práticos para suportar outros estudos semelhantes que se farão necessários para compreender e promover a prática de recarga gerenciada de aqüíferos no Brasil. / The Governor André Franco Montoro International Airport, São Paulo, entirely depends on groundwater to meet its demand. However, excessive extraction practice which increase continuously in order to attend the demand of increasing number of passengers and the difficulty involved with natural recharge of its aquifer led the Federal Airport Administration Agency (Infraero) to search for other sources of water supply. Although the search for solution for water scarcity problem goes through managed aquifer recharge, lack of national experience in this area restricts decision making in adopting this practice in the country. Contributing to the technical feasibility studies of managed aquifer recharge in general and the Governor André Franco Montoro International Airport in particular, this research has the objective of verifying at the pilot scale level, the capacity of airport soil-aquifer in adequately treating wastewater generated locally. In order to reach this objective, an adequate location was selected within the alternatives evaluated for the construction of a pilot unit for aquifer recharge. Undeformed samples were collected from the unsaturated layer of the selected place, characterized and afterwards, recharged through special experimental columns with wastewater which was filtered in a controlled form. As the results of the first experimental phase were not adequately met, a decision was made to collect undeformed samples from a second location in the airport. The collection indicated the existence of deep unsaturated layer with the soil profile being similar to the profile of the soil layer from which the first samples were collected. The soil column tests were carried out with samples from both areas, indicating that superficial part of airport soil will be eliminated or substituted with a coarse sandy layer in order to permit a managed aquifer recharge which allows production of water that meets the quality of its required uses. Of the different scenarios verified in this research was infiltration of secondary wastewater produced at the airport through soil columns. Another was infiltration of wastewater after its pre-treatment by physicalchemical processes of coagulation/flocculation/sedimentation and still a third scenario, through pre-treatment of secondary effluent by ultrafiltration membrane. The results obtained are considered partial since the total aquifer depth was not used and the fact that academic restrictions limited excessively the time period of the research. However, considering this as a pioneer work, and the fact that it constitutes the first research about managed aquifer recharge in Brazil, and with it, bringing theoretical and practical contributions to support other similar studies which would be necessary in understanding and promoting managed aquifer recharge practice in Brazil.

Já há muito tempo, a irrigação de cultivos agrícolas é praticada e considerada uma alternativa interessante e útil à disposição dos efluentes gerados pelas estações de tratamento de esgoto doméstico. Como qualquer outro resíduo, o uso agrícola implica em algumas vantagens, tais como o fornecimento contínuo de umidade e de determinados nutrientes, mas também desvantagens, ocasionando a adição de sais e de possíveis patógenos e contaminantes orgânicos. Apesar da utilização de efluente de esgoto tratado ser parte integrante da gestão hídrica em muitos países, até o presente momento não se conhece nenhum outro estudo onde se utilizou e avaliou os efeitos do mesmo na irrigação da cultura da cana-de-açúcar em condições tropicais. Para este fim, amostras de solo foram coletadas e analisadas em 3 diferentes épocas. A irrigação se estendeu por aproximadamente 16 meses. O arranjo experimental foi o de blocos com parcelas subdivididas no tempo, com 5 tratamentos e 4 repetições. Os tratamentos empregados foram: (i) Controle sem aplicação de nitrogênio (N) mineral e sem irrigação; (ii) T100 a T200, 50% da dose de N recomendada via fertilização mineral e irrigação com, respectivamente, 100, 125, 150 e 200% da demanda hídrica da cultura. A produtividade foi, por ocasião do primeiro corte, positivamente influenciada pela irrigação com efluente secundário de esgoto tratado (ESET). Alterações na nutrição da cultura da cana foram pouco evidentes (teores foliares, colmo e caldo). O ESET ocasionou ligeira amenização tanto da acidez ativa (pH) quanto potencial (H+Al) Os efeitos mais pronunciados da irrigação ocorreram para os parâmetros indicadores da sodicidade/salinidade do solo, com incrementos significativos nas concentrações de sódio (Na) trocável, Na solúvel, percentual de sódio trocável (PST) e condutividade elétrica da solução do solo (CE). Estes aumentos, por sua vez, estão relacionados aos elevados teores de Na do efluente em associação com as baixas concentrações de cálcio (Ca) e magnésio (Mg), relação expressa pelos valores de razão de adsorção de sódio (RAS) do efluente. Alterações nas concentrações dos demais cátions também ocorreram, entretanto, foram menos características. As perspectivas quanto à utilização do ESET na irrigação da cana-de-açúcar são bastante promissoras, haja vista a crescente importância da cultura e a predominância do cultivo em condições de sequeiro. Entretanto, a manutenção da produtividade da cultura em patamares elevados implicará, necessariamente, a adoção de práticas específicas de manejo a fim de superar as limitações impostas pelos incrementos dos indicadores de salinidade e sodicidade do sistema solo-planta. / Since long ago agricultural irrigation has been practiced and considered as an interesting and beneficial alternative to the disposal of domestic sewage effluent. As all other residues, agricultural use implies both advantages, supplying crops continuously with water and some needed nutrients, and also disadvantages, through addition of salts and possible pathogens and organic contaminants. Although domestic sewage effluent is part of an integrated water management on many countries, none similar research is known involving sugarcane irrigation in tropical conditions. Three soil sampling campaigns were conducted. Soil samples were analyzed for quantifying acidity and exchangeable cations. Irrigation was applied for approximately 16 months. The experimental design was composed of a complete block, with five treatments and four replicates. Applied treatments where: (i) Control-no irrigation and no mineral-N applied; (ii)T100-T200, addition of 50% of the recommended mineral-N fertilization and irrigation with 100%, 125%, 150% and 200% of the crop water demand, respectively. Plant yield was positively affected by secondary-treated sewage effluent (STSE) irrigation. A small amelioration of the actual and potential soil acidity was observed for the highest dose of irrigation. The dominant effect of irrigation corresponded to increased concentrations of salinity-sodicity indicators, such as exchangeable sodium (Na), soluble Na, sodium saturation (ESP) and electrical conductivity of soil solution (EC). These increments are related to high Na concentrations for the applied effluent together with low calcium (Ca) and magnesium (Mg), relation expressed and defined by sodium adsorption ratio (SAR). Changes for other exchangeable cations also occurred, although not as clear and defined as for Na. Perspectives for STSE irrigation for sugarcane are promising, considering the growing importance of sugarcane crop and the very low cultivated area that is actually irrigated in the São Paulo State. However, the maintenance of crop productivity at high levels will necessarily imply the adoption of specific management practices suitable for ameliorating the limitations imposed by increasing salinity-sodicity parameters of the soil-plant system.

Atualmente, os maiores desafios para a humanidade são a iminente escassez de água, o aumento da produção de alimentos e a busca de fontes alternativas de energia. O uso de efluentes de esgoto tratado (EET) para irrigação agrícola pode, além de fornecer água, nutrientes e matéria orgânica para produção agrícola, minimizar o impacto ambiental causado pela sua disposição nos corpos dágua e aumentar a disponibilidade de água para outros fins. Pode ainda, aumentar a produção agrícola em uma mesma área, conservando as áreas florestadas, reduzir as despesas do agricultor com fertilizantes nitrogenados, e atuar na redução dos gases de efeito estufa na atmosfera, pela maior produção de biomassa e pelo acúmulo de carbono no solo através da rizodeposição e deposição de resíduos vegetais. Apesar desses aspectos favoráveis, esta prática interfere no sistema soloplanta- água modificando as entradas e saídas de carbono e nitrogênio de seus diferentes reservatórios Até o presente momento, pouco foi investigado sobre os efeitos da irrigação com esgoto tratado nas emissões de CH4, CO2 e N2O pelo solo. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo principal quantificar as emissões de CO2, CH4 e N2O, por meio do estudo de um Argissolo Vermelho Distrófico Latossólico, cultivado com capim Tifton 85 e irrigado com efluente de esgoto tratado produzido por tratamento biológico do esgoto do Município de Lins, SP. Tem ainda como objetivo avaliar mudanças ocorridas na química do solo em relação as concentrações de sódio, carbono e nitrogênio e a produtividade da capim. As principais conclusões foram que (i) o capim Tifton 85 foi mais produtivo nos tratamentos que receberam irrigação com EET, quando comparados àqueles irrigados com água; (ii) a concentração de Na no solo apresentou um aumento significativo independente do tipo de irrigação utilizada (EET ou água); (iii) a irrigação com EET contribuiu para elevar as concentrações de carbono e nitrogênio no solo; (iv) as emissões de N2O e CO2 dependem predominantemente da umidade do solo, da temperatura e das quantidades de fertilizantes nitrogenado mineral aplicados e menos do tipo de água utilizada na irrigação; (v) o CH4 foi o único que não apresentou relação direta de suas emissões com a sazonalidade climática; (vi) as emissões de CO2, N2O e CH4 pelos solos irrigados com EET não diferem de pastagens não irrigadas ou irrigadas com água, sendo mais influenciadas pelas práticas de manejo. Os resultados indicam que a irrigação de culturas com EET é uma pratica sustentável. / Nowadays, the humanity is faced with great challenges such as the impending water shortage, the increase in food production or the search for alternative energy sources. The use of treated sewage effluent (TSE) as water and/or nutrient source for agricultural irrigation, can preserve existing water resources by minimising environmental impacts caused by its discharge to surface waters and increase water availability for other purposes. Moreover, wastewater use can contribute to increase agricultural production, preserving forested areas; reduce costs for nitrogen fertilization, and can diminish greenhouse gas emissions to the atmosphere due to higher biomass production and carbon accumulation in soil through root and plant residue deposition. Despite these favorable aspects, this practice interferes in the soil-plant-water system by modifying the inputs and outputs of carbon and nitrogen from their different pools. Thus, this study aimed at quantifying CO2, CH4 and N2O emissions from a Typic Haplustox cropped with Tifton 85 and irrigated with treated sewage effluent from the wastewater treatment plant (anaerobic and facultative ponds) at the city of Lins, SP and evaluates moreover changes in soil chemistry related to sodium, carbon and nitrogen concentrations and grass productivity. The study revealed that: (i) Tifton-85 was more productive at in treatments with TSE irrigation, compared to potable water irrigation, (ii) the Na concentration in the soil increased significantly regardless of the type of irrigation used (TSE or potable water), (iii) TSE irrigation increased the carbon and nitrogen concentrations in soil, (iv) N2O and CO2 emissions were predominantly dependent on soil moisture, temperature and the quantities of mineral nitrogen fertilizers applied as from the type of water used for irrigation, (v) only CH4 emissions had no direct relation to climate seasonality, and (vi) CO2, N2O and CH4 emissions of TSE irrigated soils did not differ from not irrigated or water irrigated pastures, being mainly affected by different management practices. The results indicate that crop irrigation with TSE can represent is a sustainable agricultural practice.

[Truncated abstract] The use of constructed wetlands for tertiary purification of municipal wastewater has received increasing attention around the world because direct discharge of secondary-treated municipal wastewater to water bodies has caused eutrophication. Plant species selection and vegetation management may enhance nutrient removal efficiency in constructed wetlands. However, there is a lack of knowledge on the relations between plant growth and nutrient removal efficiency in constructed wetlands. The objective of this study is to better understand how plant growth and resource allocation are influenced by nutrients in wastewater and how nutrient removal efficiencies are affected by plant species and vegetation management. The preliminary experiment was conducted to select macrophytes, especially ornamental species, to grow in the wastewater in the wetland microcosms. Ten plant species, comprising six ornamental species: Alocasia macrorrhiza, Canna indica, Iris louisiana, Lythrum sp., Zantedeschia aethiopica, Zantedeschia sp., and four sedge species: Baumea articulate, Baumea juncea, Carex tereticaulis and Schoenoplectus validus, were planted in the wetland microcosms and fed a simulated wastewater solution in the concentrations similar to the secondary-treated municipal wastewater. C. indica has shown vigorous and healthy growth, and a relatively high potential of rooting-zone aeration and nutrient removal efficiency. B. articulata and S. validus also showed relatively high nutrient removal efficiency. ... The high nutrient availability and optimum N/P ratio were required for stimulating plant growth, resulting in allocation of more resources to above-ground tissues compared to below-ground parts, and enhancing nutrient removal efficiency. Nutrient removal efficiencies were significantly influenced by growth of C. indica and S. validus, nutrient loading rates and N/P ratios in the wastewater. The nutrient uptake kinetics of C. indica and S. validus were investigated to elucidate the differences in nutrient uptake between species. Wetland plant species have shown differential nutrient uptake efficiency and different preferences for inorganic N source, with C. indica preferring NO3-N and S. validus preferring NH4-N. C. indica had greater capacity than S. validus to take up PO4-P when the concentration of PO4-P in the solution was relatively low, whereas S. validus was more capable than C. indica to take up NO3-N when the concentration of NO3-N in the solution was relatively low. The PO4-P uptake capacity was higher in younger than older plants. Overall, the study has suggested that different plant species have differential capacity to take up nutrients. In addition to nutrient uptake, plants have significant other roles in terms of nutrient removal from the wastewater (such as leaking oxygen into the rhizosphere in which oxidation of substances like ammonia can occur). The properly high nutrient availability and optimum N/P ratio are required to stimulate the plant growth, resulting in enhancing the treatment performance in the wetlands. These findings have important implications for improving our ability to engineer ecological solutions to the problems associated with nutrient-rich wastewater.